آیا یک سال حضور در فضا شما را پیرتر می کند یا جوان تر؟
فضانوردان که با سرعتی بالغ بر 28 هزار کیلومتر در ساعت در فاصله 480 کیلومتری بالای زمین در حرکتند در هر «روز» 16 بار شاهد طلوع و غروب خورشیدند، در حالی که با تعدادی افراد دیگر که برای بقا به آنها وابسته اند، در یک جعبه شناورند.
آفتاب‌‌نیوز :
زندگی روزمره در ایستگاه بین المللی فضایی بین المللی سریع می گذرد، واقعا سریع! فضانوردان که با سرعتی بالغ بر 28 هزار کیلومتر در ساعت در فاصله 480 کیلومتری بالای زمین در حرکتند در هر «روز» 16 بار شاهد طلوع و غروب خورشیدند، در حالی که با تعدادی افراد دیگر که برای بقا به آنها وابسته اند، در یک جعبه شناورند.
برای آنکه به منظور ماجراجویی هایی طولانی تر و عمیق تر در فضا دیدگاهی آینده نگرانه نسبت به زندگی در خارج از جو زمین به دست آوریم، دیگر نیازی به فیلم های پر فروشی چون «مریخی»، «جاذبه» و «بین ستاره ای» نیست. اما درمورد واکنش بدن انسان به زندگی واقعی در یک سفینه فضایی چه؛ این وضعیت بر سلامتی فضانوردان چه اثراتی دارد؟ آیا مسافران فضا به نسبت بقیه ما که روی زمین هستیم با نرخ متفاوتی پیر می شوند؟ ما برای زندگی در محیط فضا چقدر تطبیق پذیر هستیم؟
بی شک این ها از جمله نگرانی هایی است که ناسا دارد. اینکه سفر به فضا و ماموریت های طولانی مدت چه تغییراتی می تواند در بدن انسان به وجود آورد و آیا این تغییرات دائمی هستند یا با بازگشت فضانوردان به حالت قبل بازمی گردند، مسائلی عمدتا ناشناخته است. اما با وجود فضانوردان دوقلوی همسان اسکات و مارک کلی، فرصتی برای کند و کاو در این سئوالات مهم فراهم شد.
در نوامبر 2012 ناسا اسکات کلی فضانورد را برای اولین ماموریت یک ساله خود انتخاب کرد. در کنفرانس مطبوعاتی که مدتی نه چندان بعد برگزار شد، این اسکات بود که اشاره کرد این ماموریت می تواند شانس مقایسه تاثیر زندگی بر فضا را روی بدن خودش با برادر دوقلوی همسانش به دست دهد؛ مارک کلی نیز که در طول سفر برادرش روی زمین می ماند، فضانورد و خلبان آزمایشی نیروی هوایی بوده است. قابل توجه اینکه دوقلوهای کلی افرادی با «طبیعت (ژنتیک) و تغذیه (محیط) مشابه بودند و این برای انجام آزمایش های فضایی بسیار خوب بود و نام «برادر فضایی و برادر زمینی» را تا حد ستاره سر زبان ها انداخت. اسکات قرار بود یک سال را در ایستگاه فضایی بین المللی سر کند در حالی که برادر دوقلویش مارک روی زمین می ماند.
«مطالعه دوقلوهای ناسا» جامع ترین دیدگاهی کسب شده تا این زمان را پیرامون واکنش بدن انسان به حضور در فضا ارائه می دهد. نتایج این مطالعه در سال های پیش رو راهنمایی خواهد بود برای مطالعات بعدی و رویکردهای شخصی شده درباره ارزیابی اثرات فضا بر هر فضانورد.
من به عنوان یک بیولوژیست سرطان در دانشگاه ایالتی کلرادو به بررسی تاثیرات تشعشعاتی که اسکات در معرض آنها قرار می گرفت بر سلول های بدن وی پرداختم. من به عنوان جزئی از مطالعه دوقلوها به طور خاص به ارزیابی این موضوع علاقه مند بودم که دنباله کرموزوم ها که به آنها تلومر می گویند در طول یک سال حضور در فضا چه تغییراتی کرده اند.
اثرات زندگی در فضا بر سلامت انسان
ناسا طی فراخوانی 10 تحقیق انجام شده با روش بررسی همکاران را از گوشه و کنار کشور برای مطالعه دوقلوها انتخاب کرد. این مطالعات شامل اندازه گیری های ملکولی، فیزیولوژیک و رفتاری بود و برای اولین بار تا آن زمان در مورد فضانوردان انجام می شد. بعضی از تیم ها تاثیر فضا بر ژنوم را – کل مجموعه دی ان ای واقع در یک سلول- مورد مطالعه قرار دادند. برخی تیم ها نیز بررسی کردند که کدام ژن ها روشن شده اند یا ملکولی به نام ام آر ان ای را تولید کرده اند. برخی مطالعات بر این تمرکز داشتند که حک و اصلاح شیمیایی – که کد دی ان ای را تغییر نمی دهند- چه اثراتی دارند.
همچنین مطالعاتی وجود داشت که بررسی می کردند چگونه محیط فضا می تواند میکروبیوم – مجموعه ای از باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها که در رو و درون بدن ما زندگی می کنند- تغییر دهند. یک تحقیق واکنش ایمنی به واکسن آنفلونزا را بررسی کرده بود. تیم های دیگر نمونه های بیولوژیک اسکات را برای نشانه های تصلب شرائین و حرکت صعودی مایعات در بدن به دلیل جاذبه پایین که می تواند بر بینایی تاثیر بگذارد و موجب سردرد شود، مورد بررسی قرار می دادند. عملکرد شناختی نیز با استفاده از آزمون های شناختی رایانه ای که مخصوص فضانوردان طراحی شده بود، مورد ارزیابی قرار گرفت.
بیشتر از 300 نمونه بیولوژیک – مدفوع، ادرار و خون- در چندین وهله قبل، در طول و بعد از ماموریت یک ساله از دوقلوها جمع آوری شد.
دوقلوهای کلی بی شک یکی از شناخته شده ترین زوج ها– چه روی زمین و چه خارج از آن – هستند. همچنین آنها یکی از زوج هایی هستند که بیشترین مصاحبه ها با آنها انجام شده است. یکی از سئوالاتی که معمولا از آنها پرسیده می شود این است که آیا اسکات به نسبت مارک جوان تر از ایستگاه فضایی به زمین بازگشته است یا نه؛ وضعیتی که یادآور «بین ستاره ای» یا به اصطلاح پارادوکس دوقلوهای انشتاین است. با این حال به این دلیل که ایستگاه فضایی نسبت به ما حتی با سرعت هایی نزدیک به نور نیز حرکت نمی کند، تاخیر زمانی – یا کند شد زمان به دلیل حرکت – بسیار بسیار اندک است. بنابراین هر گونه تفاوت سنی بین این دو برادر تنها چند میلی ثانیه است.
حتی با این وجود نیز مسئله سالخوردگی که در سفرهای فضایی به وجود می آید و ریسک همراه این سفرها در ایجاد بیماری های مرتبط با سن مثل زوال عقل، بیماری های عروقی و سرطان - در طول و بعد از ماموریت- مسئله مهمی است، مسئله ای که ما نیز در مطالعه خود در مورد طول دنباله کرموزوم آن را مورد بررسی قرار دادیم.
یک مطالعه این نکته را مطرح کرد که فشارهای شدید و خارج و وارد شدن به زمین و چیزهایی که فضانوردان طی اقامت خود در سفینه فضایی در معرض آن قرار می گیرند – چیزهایی مثل انزوا، جاذبه پایین، سطوح بالای دی اکسید کربن و تشعشعات کیهانی- بر کوتاه شدن دنباله کرموزوم ها تاثیر دارند و در نتیجه سالخوردگی را تسریع می کنند. ما برای آزمایش این فرضیه طول انتهای کرموزم هایی را که در نمونه خون دوقلوها در قبل، طی و بعد از ماموریت یک ساله آنها دریافت شده بود، مورد بررسی قرار دادیم.
در ابتدای مطالعه هر دو برادر طول دنباله کرموزم های نسبتا یک اندازه ای داشتند که شامل یک جزء ژنتیک قدرتمند است. همانطور که انتظار می ر فت طول دنباله کرموزم های مارک که در زمین مانده بود در طول دوره مطالعه نسبتا ثابت مانده بود. اما چیزی که موجب شگفتی بسیار ما شد این بود که دنباله کرموزم های اسکات در تمام نمونه هایی که در طول حضور در سفینه فضایی مورد آزمایش قرار گرفت طولانی تر شده بود. این دقیقا بر خلاف چیزی بود که ما انتظار داشتیم.
بعلاوه با بازگشت اسکات به زمین، طول دنبال کرموزوم های او به سرعت کوتاه شدند و سپس در طول ماه های بعد تقریبا به نسبت میانگین پیش از سفر او بازگشت. اما از نظر سالخوردگی و ریسک بیماری ها، او بعد از سفر به فضا به نسبت قبل دنباله کرموزوم های بسیار کوتاه تری داشت. اکنون چالش ما سردرآوردن از این بود که چرا چنین تغییراتی که مختص حضور در فضا بود، در سازوکار طول دنباله کرموزوم ها رخ می دهد.
یافته های ما به موجودات زمینی نیز مرتبط می شد، زیرا همه ما پیر می شویم و شرایط مرتبط با سن در ما ایجاد می شود. نتایج مطالعه روی این دوقلوها شاید سرنخ های جدیدی را درباره روندهای دخیل در این امر به دست بدهد و در نتیجه درک ما را از اینکه برای اجتناب از ایجاد این شرایط یا بسط چرخه سلامتی خود چه می توانیم کنیم بهبود بخشد.
اثرات دراز مدت اقامت طولانی در ایستگاه فضایی بر سلامت انسان هنوز کاملا روشن نشده است، اما مطالعه دوقلوها در سفر بشر به ماه، مریخ و تبدیل شدن مطالب متعلق به حوزه علمی تخیلی به واقعیات علمی، یک نقطه عطف محسوب می شود.
نویسنده: سوزان بیلی (Susan Bailey) استاد بیولوژی سرطان تشعشعات و سرطان شناسی در دانشگاه ایالتی کلرادو
فارس
گزارش خطا
ارسال به دوستان
نسخه چاپی
ذخیره عضویت در خبرنامه خبرهای مرتبط
پربحث ترین عناوین
پرطرفدار ترین عناوین
لینک های مفید